如何在Rust中从特定的原始文件描述符读取数据？

Question

编辑说明：该问题针对 Rust 1.0 之前的版本。有些答案已经更新以涵盖 Rust 1.0 或更高版本，但不是全部。

我正在使用 Rust 编写一个 systemd 套接字激活服务。我的进程从 systemd 获得了一个打开的文件描述符。

是否有任何 Rust IO 函数可以使用原始文件描述符？

我正在使用 Rust 1.0 之前的每夜版。

- squidpickles

Answer 1

从 Rust 1.1 开始，你可以使用 FromRawFd 在类 UNIX 的操作系统上创建一个 File 对象来自于特定的文件描述符。请注意，该方法仅在类 UNIX 的操作系统上可用。

use std::{
    fs::File,
    io::{self, Read},
    os::unix::io::FromRawFd,
};

fn main() -> io::Result<()> {
    let mut f = unsafe { File::from_raw_fd(3) };
    let mut input = String::new();
    f.read_to_string(&mut input)?;

    println!("I read: {}", input);

    Ok(())
}

$ cat /tmp/output
Hello, world!
$ target/debug/example 3< /tmp/output
I read: Hello, world!

from_raw_fd 是不安全的:

这个函数也是不安全的，因为当前返回的原语有一个契约，即它们是包装文件描述符的唯一所有者。使用此函数可能会意外违反这个契约，这可能会导致依赖于其为真的代码的内存不安全。

创建的 File 将承担文件描述符的所有权：当 File 超出作用域时，文件描述符将关闭。您可以通过使用 IntoRawFd 或 mem::forget 来避免这种情况。

另请参见：

• 如何从 Rust 向特定的原始文件描述符写入数据？

- Shepmaster

Answer 2

我认为目前最好的选择可能是使用libc crate来处理原始文件描述符。 FileDesc移动到私有范围是几个月前运行时删除的结果。请参阅RFC以获取更多上下文信息。 std::os::unix目前具有类型Fd，我相信长期想法是在该模块中公开更多平台特定功能。

- crhino

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这个PR还有一些更多的上下文。 - crhino

似乎libc是目前最好的选择，直到该API得到进一步开发。 - squidpickles

Answer 3

编辑注：此答案适用于 Rust 1.0 之前的版本，不适用于 Rust 1.0。

我正在自学 Rust，但在搜索了一些资料后，发现可以使用 native crate 来实现以下功能：（以文件描述符“1”为例——1 表示 stdout）

extern crate native;
use native::io::file::FileDesc as FileDesc;

fn main() 
{
  let mut f = FileDesc::new(1, true);
  let buf = "Hello, world!\n".as_bytes();

  f.inner_write(buf);
}

（已测试使用rustc 0.13.0-nightly。请注意，inner_write方法在更近期的libstd版本中可能已重命名为write）

更新

nativecrate最近已从标准库中删除，而FileDesc虽然仍存在于std::sys::fs::FileDesc中，但不再是公共的...

- nimrodm